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¡Este material no se expande con el calor! Los futuros puentes podrían hacerse con una impresora 3D

La tecnología avanza a pasos agigantados y si hace relativamente poco nos sorprendían las cosas que eran capaces de imprimir las impresoras 3D, esperad a conocer lo que han descubierto los investigadores de la University of Southern California. Buscando un material resistente al calor, parece que han encontrado la clave, y de llegar a hacer real este unobtainiung digno de la ciencia ficción, sus aplicaciones podrían ser tremendas para la ingeniería y la construcción.

La mayoría de los materiales se expanden cuando son calentados, es por ello que las grandes estructuras como los puentes o los edificios necesitan tener juntas de dilatación para que puedan expandirse de forma segura sin sufrir daños. Además, cuando un objeto está fabricado con dos materiales distintos que se expanden a un ritmo diferente al calentarse, estos pueden agrietarse o romperse. Desde luego, no es lo ideal cuando hablamos de grandes estructuras que soportan miles y miles de coches sobre ellas al cabo del día.

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[box type=”info” align=”” class=”” width=””]Unobtainiung es un término usado para describir a cualquier material que posea propiedades extraordinarias que son únicas o imposibles de obtener en el mundo real y es, por lo tanto, «inobtenible».[/box]

El trabajo ha sido desarrollado por Qiming Wang, profesor asistente del Departamento Astani Sonny de Ingeniería Civil y Ambiental de la universidad, y su equipo de investigación; en colaboración con Christopher Spadaccini del Lawrence Livermore National Laboratory y el profesor asociado Nicolás Fang del Instituto de Tecnología de Massachusetts, estando patrocinado el proyecto por el programa nacional de la Fundación Científica de Fabricación de Máquinas y Equipos de DARPA Materiales y su programa arquitectónico de microestructuras controladas. El pasado 21 de octubre, Physical Review Letters publicaba los primeros hallazgos del equipo.

Queríamos resolver todos los problemas del desajuste térmico. Imagínense que se pudiera diseñar un material que tenga expansión cero, que no haya expansión en absoluto“, señala el profesor Wang.

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Curiosamente, el material compuesto al que han llegado no se expande al calentarse, se contrae, y para fabricarlo se utiliza una técnica de impresión en 3D en la que se utilizan varios materiales especiales. Dichos materiales se imprimen en una primera fase como finas capas de líquido y, posteriormente, se solidifican con luz Ultravioleta. Esto crea una sola estructura con el diseño que se desee y los materiales que resulten necesarios.

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Para su demostración, el equipo de Wang creó una estructura reticular en 3D consistente en varias vigas dispuestas en ángulos determinados, a fin de aprovechar la expansión típica de los materiales. A medida que los dos materiales utilizados se expandían a velocidades diferentes, las vigas empujaban hacia el interior, haciendo que la estructura en su conjunto se contrajese. Tal y como afirma él mismo: “en líneas generales, la estructura se contrae en volumen en lugar de expandirse, ese es el mecanismo básico“.

Lógicamente, el grado de contracción puede afinarse alterando la composición de la estructura o bien el ángulo de colocación de las vigas, de forma que el material puede ser manipulado hasta obtener el rendimiento deseado, llegándose a conseguir incluso la expansión térmica nula. Y el profesor Wang cree que esto es solo el principio, una forma de llegar a su objetivo final, pues está convencido de que mezclándolo con otros materiales, puede conseguir algo mucho más sorprendente.

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Fuente: USC News, Physical Review Letters

 

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